Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Қарқынды поршеньді механизмде поршенді коленвалға жалғайтын буын.
Link connecting the piston to the crank in a reciprocating piston mechanism
Поршеньді қозғалтқышта поршеньді поршеньді басына және осылайша коленвалды (немесе бу локомотивтері үшін) жетекші дөңгелектерді қозғалтатын жалғауыш таяққа жалғаушы штанга қосады. Ішкі жану қозғалтқыштарында, әсіресе қазіргі барлық автомобиль қозғалтқыштарында, әдетте поршеньді штангалар болмайды. Олардың орнына, поршень мен поршеньді бас біріктірілген, сондықтан олардың арасында штанга қажет емес, тік поршеньдер қолданылады. Осы қозғалтқыштарда поршеньді штанга термині "жалғауыш таяқ" синонимі ретінде қолданылады. Поршеньді басы бар қозғалтқыштарда поршеньді штангалар болады. Бұларға көбінесе бу локомотивтері және кейбір ірі теңіз дизельдік қозғалтқыштары жатады.
In a piston engine, a piston rod joins a piston to the crosshead and thus to the connecting rod that drives the crankshaft or (for steam locomotives) the driving wheels. Internal combustion engines, and in particular all current automobile engines, do not generally have piston rods. Instead they use trunk pistons, where the piston and crosshead are combined and so do not need a rod between them. The term piston rod has been used as a synonym for 'connecting rod' in the context of these engines. Engines with crossheads have piston rods. These include most steam locomotives and some large marine diesel engines.
Бу қозғалтқыштары
Ньюкомен сияқты алғашқы бір жақты әрекет ететін сәулелі қозғалтқыштардың күшті соққысы тек төмен қарай жұмыс істеді. Олар поршеньдік таяқ орнына темір тізбек қолданды. Бұл тізбек керілу күшін беруге қабілетті болды, бірақ жоғары қарай итеруге қажетті қысылу күшін беруге жарамайды. Поршень цилиндрдің ішіндегі жиегінен герметикалық түрде жабылды, бірақ цилиндрдің үстіңгі бөлігі ашық болды. Кейіннен, ұзын соғылған тізбекке кететін шығынды азайту үшін қарапайым поршеньдік таяқ пайдаланылды. Уатттың бу машинасының жетілдірілуімен цилиндрдің жоғарғы жағы жабық күйге келді. Бұл, поршеньдік таяқтың айналасын герметикалық жабу үшін тығыздағыш қорапты (сальник) қажет етті, сондай-ақ поршеньдік таяқтың тегіс және дәл цилиндр пішіндес болуын талап етті. Осы кезде қозғалтқыштар әлі де бір жақты әрекет ететін болды және таяқ тек керілу күшімен жұмыс істеді. Кейіннен, Уатттың тағы бір жетілдіруімен екі жақты әрекет ететін цилиндр жасалды. Енді поршеньдік таяқ күшті кезекпен итеру және тарту арқылы беруі керек болды. Бу машинасының жабық цилиндрді кеңінен пайдалануы, көбінесе екі жақты әрекет ететін болғандықтан, оны тығыздағыш қорапқа (сальник) және, демек, поршеньдік таяққа тәуелді етті.
The first single acting beam engines, such as Newcomen's, had a single power stroke acting downwards. Rather than a piston rod, they used an iron chain. This could transmit a tensile force, but not a compression force pushing upwards. The piston was sealed in the cylinder around its rim but the top of the cylinder was open. Later, a rudimentary piston rod was used, simply to eliminate the cost of a long forged chain. Watt's development of the steam engine introduced an enclosed upper cylinder. This now required a stuffing box to seal around the piston rod, and for the piston rod to be machined smooth and accurately cylindrical. The engines were still single acting at this time and the rod was still only acting in tension. Later developments, also by Watt, produced a double acting cylinder. The piston rod now had to transmit a force alternately pushing and pulling. The steam engine's general use of an enclosed cylinder, nearly always double acting, made it dependent on the stuffing box and so the piston rod.
Қосылған
Пистондардың таяқшалары көбінесе айқасқа және поршеньге көлденең ойық пен конус тәрізді кілт немесе тіреу арқылы бекітіледі. Осы кілтті бүйінен жылжыту бекіткішті нығайтады. Көлденең кілтті пайдалану техникалық қызмет көрсету үшін оңай бөлшектеуге мүмкіндік береді. Кейбір кіші поршеньдер бұрандалы поршень таяқшасымен және үлкен гайкамен бекітіледі, бірақ айқас бас көбінесе кілтті пайдаланады. Қозғалтқыштың клапандық механизмін уақыттап келу үшін поршень таяқшасының нақты ұзындығы маңызды болғандықтан, бекіткіш поршеньді поршень таяқшасындағы белгілі бір деңгейге немесе орналасқан жерге қысып қояды, ал ұзындығы (және клапан уақыты) реттелмейді. Бұл ұзындыққа дайындалған таяқшаның жоғары дәлдігі қажет, бірақ клапандарды басқаратын таяқшадан айырмашылығы, қозғалтқышты құрастыру кезінде монтаждаушы оны одан да дәл реттеуі қажет емес.
Piston rods are usually attached to the crosshead and the piston by a transverse slot and a tapered key or gib. Driving this key sideways tightens the attachment. Using a transverse key allows relatively easy dismantling for maintenance. Some smaller pistons are retained by a threaded piston rod and a large nut, although the crosshead nearly always uses a key. As the precise length of the piston rod is important for timing the engine's valvegear, the attachment tightens the piston down onto a fixed step or location in the piston rod and the length (and valve timing) is not adjustable. This length requires the precision of the manufactured rod but, unlike the rod driving the valves, does not need to be adjusted even more precisely by a fitter during the engine's erection.
Құйрық таяқшалары
Ертедегі бу машиналарын жасаушылар көлденең цилиндрлер поршеньнің цилиндр қабырғасына тиюінен артық тозуға ұшырайды деп ойлады. Тік цилиндрлер көп жылдар бойы басым болып келді. Көлденең цилиндрлер қолданысқа енген кезде, поршеньнің салмағын жеңілдету үшін поршеньнің екінші жағында ұзартылған немесе қосымша поршеньді таяқша қолданылды. Бұл екінші тығыздағыш қорап арқылы жасалып, сирек жағдайларда (суретте көрсетілгендей) қосымша айқышпен де қолдауға ие болды. Бүкіл артқы таяқшаны герметикалық корпуста жабу арқасында тығыздағыш қораптың қажеті болдырмады және будың сығуының алдын алды. Дегенмен, мұндай конструкцияда конденсат суы корпуста жиналып, гидравликалық соққыға және механикалық зақымға әкелуі мүмкін еді.
Early steam engineers were convinced that horizontal cylinders would suffer excessive wear, owing to the weight of the piston riding on the bore of the cylinder. Vertical cylinders remained a favourite for some years. When horizontal cylinders were adopted, one measure used to carry the piston weight was to have an extended or second piston rod on the other side of the piston. This emerged through a second stuffing box and in rare cases (illus.) was supported by a second crosshead. Enclosing the entire tail rod in a sealed casing avoided the need for a stuffing box and any leakage of steam. However this also gave a risk that condensed water could accumulate in the casing, leading to hydraulic lock and mechanical damage.
Басты қозғалтқыштар
Басты қозғалтқыштар - кемелерді жылжыту үшін жасалған ықшам бу қозғалтқыштары. Олар поршеньмен қатар орналасқан крестке қарсы тұғырды қуыс түтікше түрінде жасау арқылы жалпы ұзындығын қысқартты. Осылайша поршеньдік таяққа қажеттілік болмады. Біріктіргіш таяқ және оның пальцы осы түтікшенің ішіне орнатылды. Басты қозғалтқыштарда поршеньдердің диаметрі өте үлкен болғандықтан, поршень салмағын ұстау және цилиндрдің тозуын болдырмау мәселесі қайта туды. Басты қозғалтқыштар үлкен поршеньдерін қолдау үшін екінші түтікшені құйрық таяқшасы ретінде пайдаланды.
Trunk engines were compact steam engines, developed for the propulsion of ships. They reduced their overall length by placing the crosshead alongside the piston in the form of a hollow tubular trunk. There was thus no longer any need for a piston rod. The connecting rod and its gudgeon pin were mounted inside this trunk. Trunk engines had extremely large diameter pistons and so the old issue of supporting piston weight and avoiding cylinder wear was again a concern. Trunk engines used a second trunk as a tail rod to support their large pistons.
Бір әрекетті бу қозғалтқыштары
Кейбір кейінгі бу машиналары, көбінесе жоғары жылдамдықты бу машиналары, бір жақты әрекет ететін болды. Олар да багаждық поршеньдерді пайдаланды, бірақ жаңа түрінде. Бұл машиналары тік конструкцияда жасалған және қарапайым поршеньдік жүйеге ие болды, бөлек крестовинасы болмады, бірақ поршеньнің созылған қабырғалары крестовиналық тіреу беті ретінде қолданылды. Осы багаждық поршеньдік конструкция ішкі жану машиналарында дерлік барлық жерде қолданылатын болды.
Some late steam engines, mostly high speed steam engines, were also single acting. These also used trunk pistons, but in a new form. These engines were vertical and used a simple piston design, with no separate trunk but using the sides of an elongated piston as the crosshead bearing surface. This trunk piston design would become almost universal for internal combustion engines.
Бу локомотивтері
Бу локомотивтерінің көбі цилиндрдің ұқсас конструкциясын пайдаланған, онда цилиндрдің қасына крест-хед слайды орнатылып, олардың арасында қысқа поршеньді таяқ болған. Кейбір жағдайларда, құйрық таяқтары да қолданылған. Бұлар Ұлыбританияда сирек болса, Еуропада, әсіресе үлкен локомотивтерде салыстырмалы түрде көп кездесетін.
Almost all steam locomotives have used a similar design of cylinder, with a crosshead slide mounted adjacent to the cylinder and a short piston rod between them. In some cases, tail rods were also used. These were rare in the United Kingdom, but relatively common in Europe, at least for large locomotives.
Дизельді қозғалтқыштар
Ішкі жану (поршеньдік) қозғалтқыштар бу қозғалтқыштарына қарағанда жоғары жылдамдықпен жұмыс істейді. Сондықтан, олардың инерциялық массасы төмендеуімен қатар, поршень мен қосылатын таяқша арасындағы қысқарақ және берік байланыстан пайда көреді. Екі жақты әрекет ететін қозғалтқыштар өте сирек кездеседі, бірақ оларда поршеньдік таяқшалар қолданылған. Осыған байланысты, жоғары жылдамдықты бу қозғалтқыштарының жеңіл салмақты цилиндрлік поршеньдері тез арада қабылданып, бүгінге дейін қолданылып келеді. Олардың негізгі өзгерістері – тығыздау сақиналары мен поршеньдерді жеңілдету үшін алюминий қорытпаларын пайдалану болып табылады. Кейбір ірі, төмен жылдамдықты дизельдік қозғалтқыштар, әсіресе кемелерде қолданылатындар, крестовиналы бас және поршеньдік таяқшаларды қолданады. Орташа және жоғары жылдамдықты дизельдік қозғалтқыштар жылдамдықпен жұмыс істейтіндіктен, жеңіл салмақты цилиндрлік поршеньдерді пайдаланады.
Internal combustion (piston) engines operate at higher speeds than steam engines. They thus benefit from reduced reciprocating mass and from a shorter, stiffer linkage between the piston and the connecting rod. Double acting engines are also very rare, although these did use piston rods. The high speed steam engine's lightweight trunk piston was thus soon adopted and remains in service today. Its major changes have been in its sealing rings and the adoption of aluminium alloys to make the pistons lighter. Some large slow speed Diesel engines, particularly those for ships, use crossheads and piston rods. Medium and high speed diesel engines operate at faster speeds and so use lighter weight trunk pistons.